Se han hallado restos de polen de hasta 28  plantas distintas que existían en Jerusalén o alrededores en el siglo I. En concreto, 20 de estas plantas se pueden encontrar en Jerusalén y 8 en el desierto de Judea. 14 de las 28 plantas sólo pueden hallarse en Oriente Medio. 27 de estas plantas florecen en primavera.

    Los estudios de Frei han sido recientemente ampliados por el profesor de Botánica de la Universidad Hebrea de Jerusalén, Avinoam Danin. Danin ha identificado una combinación de especies vegetales que sólo se encuentra entre marzo y abril en la región de Jerusalén. Danin identificó una alta densidad de polen de una especie de hierba denominada Gundelia tournefortii. El análisis también halló un tipo específico de alcaparra. Las dos especies coexisten en un área muy limitada. Esta combinación de flores se encuentra sólo en una región del mundo. Según Danin "la evidencia señala claramente a un grupo floral de la región que rodea Jerusalén". 

      Según los trabajos de Frei y de Danin, el 30% de los polenes hallados en la Sábana se corresponderían a la planta denominada Gundelia, que es una planta parecida a los cardos, con pinchos. Esta identificación ha sido rechazada por Marizia Boi, doctora en Biología y profesora de la Universidad de las Islas Baleares, en una ponencia presentada en el I Congreso Internacional sobre la Sábana Santa en España celebrado en Valencia a finales de abril del 2012. Según la doctora Boi, este polen no se corresponde con la Gundelia, sino con el Helichrysum. El Helichrysum es una planta que se utilizaba en el siglo I como componente de los ungüentos, aceites y básamos utilizados en los ritos funerarios.